20xx屆高中物理二輪復習第11講-專題5c能量和動量知識在電學中的應用-文庫吧
2025-07-20 07:57 本頁面
【正文】 ， 也適用于非勻強電場 ．． 11 11 例 3如圖 523所示 ， 一個質量 為 m、 帶有電荷 q的小物體 ， 可在水平軌道 Ox上運動 ， O端 有一與軌道垂直的固定墻 ． 軌 道處于勻強電場中 ， 場強大小 為 E， 方向沿 Ox軸正方向 ， 小物體以速度 v0從 x0點沿 Ox軌道運動 ， 運動時受到大小不變的摩擦力 f作用 ， 且 f＜ ，且電荷量保持不變 ， 求它在停止運動前所通過的總路程 s. 圖 813 12 12 【 解析 】 020200220qEx mOxf qEOqEx f ssvvfm? ? ???帶 電 小 物 體 在 方 向 只 受 電 場 力 和 摩 擦 力 作 用 ， 由 于＜ ， 不 管 小 物 體 開 始 時 的 運 動 方 向 如 何 ， 小 物 體在 與 墻 進 行 多 次 碰 撞 后 ， 最 后 只 能 停 止 在 處 ． 整 個 運動 過 程 中 ， 由 于 摩 擦 力 對 物 體 做 負 功 ， 電 場 力 做 正 功 ，由 動 能 定 理 ， 有 解 得 小 物 體 通總 路 程 是 ：過 的13 13 【 點評 】 從能量角度討論這個問題 ， 只需要清楚物體的初 、 末狀態(tài)的情況 ， 而不必理會過程中的每一細節(jié) ， 抓住電場力做功與路徑無關這一特點 ， 列出動能定理的方程即可求解 ． 我們應掌握這種分析問題的方法 ． 其實 ， 電場和重力場相似 ， 電場力做功和重力做功具有相同特點 ． 本題中小物體的運動與地球表面附近以 v0沿豎直方向拋出的小球的運動相似 ． 14 14 【 點評 】 如果用類比的方法 ， 將電場力等效為重力 ，摩擦力等效為空氣阻力 ， 把小物體的運動看作豎直上拋 (或下拋 )理想模型處理 ， 問題可迎刃而解 ． 從以上討論可以看出 ， 物理習題中所涉及的具體問題 ， 都屬于某種物理模型 ， 審題時 ， 應通過分析 、 純化 ， 在頭腦中建立起清晰的物理圖景 ， 就能加以解決 ． 15 15 【 同類變式 1】 如圖 524所示 ， 在絕緣水平面上 ， 相距為 L的 A、 B兩點處分別固定著 兩個等量正電荷 ． a、 b是 AB連線上 兩點 ， 其中 Aa=Bb=L/4,O為 AB連線 的中點 ． 一質量為 m、 帶電荷量為 +q的小滑塊 (可視為質點 )以初動能 E0從 a點出發(fā) ， 沿AB直線向 b運動 ， 其中小滑塊第一次經(jīng)過 O點時的動能為初動能的 n倍 (n1)， 到達 b點時動能恰好為零 ，小滑塊最終停在 O點 ， 試求： (1)小滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù) μ； (2)Ob兩點間的電勢差 Uob； (3)小滑塊運動的總路程 s. 圖 524 16 16 【 解析 】 ? ?? ?ab00001 A B b O A B a b O4U 0 0 2204( 2 1 )2abObObLaf a bqU f Ef m gEm gLLO b qU f nEnEUq??????? ? ???? ? ? ????由 ， 為 連 線 的 中 點 知 、 關 于 點 對 稱 ，則 ① 設 小 滑 塊 與 水 平 面 間 的 摩 擦 力 大 小 為 ， 對 于 滑 塊 從過 程 ， 由 動 能 定 理 得 ②而 ③由 ① ② ③ 式 得 ④對 于 滑 塊 從 過 程 ， 由 動 能 定 理 得 ⑤由 ③ ④ ⑤ 式 得 ⑥17 17 帶電體在復合場中的運動 例 4一個質量 m= ， 帶 有 q=5 104C的電荷量放置在傾角 q=30176。 的光滑斜面上 (絕緣 )， 斜面 置于 B= ， 磁場方 向垂直紙面向里 ， 如圖 525所示 ， 小滑塊由靜止開始沿斜面滑下 ， 斜面足夠長 ， 小滑塊滑至某一位置時 ， 要離開斜面 ， 求： (1)小滑塊帶何種電荷 ？ (2)小滑塊離開斜面的瞬時速度多大 ？ (3)該斜面的長度至少多長 ？ (g=10m/s2) 圖 525 18 18 【 解析 】 ? ?? ?12c
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